XLV Olimpiada Geograficzna Eksploatacja surowców mineralnych i jej przyrodnicze skutki w gminie Żarnów ze szczególnym uwzględnieniem Zakładu Górniczego „Chełsty” (Temat A) Piotr Kubiszewski kl. III C I Liceum Ogólnokształcące im. Stefana Żeromskiego w Opocznie Opiekun pracy – mgr Marzena Papis Opoczno 2018 Spis treści 1. Parę słów wstępu, cel pracy, ................................................................................................... 3 2. Metody pracy .......................................................................................................................... 4 3. Charakterystyka złóż na terenie gminy Żarnów ..................................................................... 4 3.1 Budowa geologiczna gminy Żarnów ............................................................. …4 3.2 Zasoby surowców mineralnych.......................................................................... 5 3.3 Rozpoczęcie eksploatacji w kopalni „Chełsty” .................................................. 6 3.4 Zastosowane technologie eksploatacji ............................................................... 7 3.5 Sposób wykorzystania eksploatowanych surowców mineralnych .................. ..8 4. Zmiany środowiska przyrodniczego w gminie Żarnów spowodowane eksploatacją ............. 9 4.1 Zamiany rzeźby terenu ....................................................................................... 9 4.2 Zmiany wód powierzchniowych i podziemnych ............................................... 9 4.3 Zmiany w atmosferze ...................................................................................... 10 4.4 Zmiany pokrywy glebowej .............................................................................. 10 4.5 Zmiany szaty roślinnej ………………………………………………………11 4.6 Zmiana krajobrazu ........................................................................................... 11 4.7 Wpływ powstania kopalni na faunę ................................................................. 12 5. Procesy przyrodnicze zachodzące na obszarach poeksploatacyjnych .................................. 13 6. Dotychczasowy sposób wykorzystania obszaru Kopalni ..................................................... 13 7. Rekultywacja analizowanego obszaru .................................................................................. 14 7.1 Możliwe metody rekultywacji ......................................................................... 14 7.2 Projekt rekultywacji terenu zniszczonego w efekcie eksploatacji .................. 14 7.3 Ocena zastosowania proponowanych metod rekultywacji ............................. 17 8. Konkluzje .............................................................................................................................. 17 9. Bibliografia ........................................................................................................................... 18 10. Spis załączników ................................................................................................................. 19 10.1 Spis fotografii ................................................................................................ 19 10.2 Spis rycin ....................................................................................................... 20 10.3 Spis tabel ....................................................................................................... 20 11. Załączniki ............................................................................................................................ 21 11.1 Fotografie ..................................................................................................... 21 11.2 Ryciny .......................................................................................................... 35 11.3 Tabele ........................................................................................................... 43 2 | S t r o n a 1. PARĘ SŁÓW WSTĘPU, CEL PRACY Nazywam się Piotr Kubiszewski, jestem uczniem klasy ekonomicznej. Interesuję się lokalnymi zagadnieniami, a zwłaszcza gospodarką, szczególnie gminy, w której mieszkam. Mowa tu o gminie Żarnów, która położona jest w powiecie opoczyńskim, województwie łódzkim, w strefie przejściowej między Wyżyną Kielecko - Sandomierską a równinami Mazowsza (ryc.1). Zajmuje powierzchnię 14070 ha, liczy około 6300 mieszkańców1. Teren ten od czasów historycznych związany jest z wydobyciem - w średniowieczu mieszkańcy wydobywali złoża okolicznych rud żelaza. Zajmowali się tym kowale, samodzielnie pozyskujący materiały do swoich wyrobów. Pozyskiwaniu surowców sprzyjały warunki naturalne terenu, gęste lasy zapewniały materiał opałowy do przetopu, wykorzystywana była siła motoryczna rzek. Masowa eksploatacja lokalnych złóż nastąpiła na początku XIX wieku. Wtedy to też wydobycie żelaza w rejonie przesunęło się poza granice gminy Żarnów, na większe i bardziej opłacalne złoża2. Od dawna znano także lokalne, powszechnie występujące pokłady piaskowców drobnoziarnistych, zalegających płytko pod powierzchnią ziemi. Na terenie gminy zachowały się pochodzące z początków średniowiecza piaskowcowe wyroby takie jak żarna (od których to pochodzi nazwa miejscowości oraz gminy), osełki, płyty czy epitafia. Najlepszym jednak przykładem historycznego wykorzystania żarnowskiego piaskowca jest wykonany z tego materiału kościół św. Mikołaja w Żarnowie, o którym pierwsze wzmianki pochodzą z 1191 roku3 (fot. 1). Celem mojej pracy jest przedstawienie eksploatacji surowców mineralnych na terenie gminy Żarnów oraz jej przyrodniczych skutków. W pracy skupiam się na zakładzie górniczym „Chełsty”, ponieważ jako jedyny ma on większy wpływ na środowisko naturalne. 1 Zarząd Gminy Żarnów: Studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego gminy Żarnów. 2 Nawrocki K.: Żarnów wczoraj i dziś. Żarnów 1999. 3 Urząd Gminy w Żarnowie: Strategia rozwoju gminy Żarnów na lata 2015 – 2020. Żarnów 2015. 3 | S t r o n a 2. METODY PRACY Moja praca ma charakter badawczy. Podczas jej pisania starałem się przede wszystkim opierać na obserwacjach bezpośrednich. W związku z tym ruszyłem w teren i wykonałem szereg badań mających przybliżyć mi jego strukturę. Pierwsze dni pobytu w terenie miały charakter rekonesansu. Kilkakrotnie musiałem się posłużyć dostępnymi materiałami. Poznanie pracy kopalni Chełsty oraz przyrodniczych skutków jej eksploatacji wymagało przeprowadzenia wielu wywiadów, pozyskania szczegółowej dokumentacji, przeprowadzenia waloryzacji środowiska. Szczegółowy opis metod wykorzystanych do powstania tej pracy zamieściłem w tabeli nr 1. 3. CHARAKTERYSTYKA ZŁÓŻ NA TERENIE GMINY ŻARNÓW 3.1 Budowa geologiczna gminy Żarnów W budowie geologicznej gminy Żarnów najistotniejszą rolę odgrywają osady jury dolnej: mają one w tym regionie największą miąższość oraz zasięg występowania (ryc. 2). Poza nimi można tu spotkać także utwory jury środkowej, triasu górnego oraz sporadycznie trzeciorzędu. Gmina znajduje się w obrębie północnej części permsko - mezozoicznego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich; na pograniczu synkliny Opoczna oraz megaantykliny Radoszyc, w której elementy tektoniczne kształtują głównie dyslokacje nieciągłe4. Opis litograficzny osadów na terenie gminy przedstawia się następująco: Trias - najstarsze utwory zbadane na terenie gminy pochodzą z tego właśnie okresu, gdzie osady retyku występują jako iłowce pstre i mułowce wapniste, zaś osady kajpru wykształcone są jako wapniste iłowce oraz piaskowce; Jura dolna - osady liasu z tego okresu zajmują ponad połowę powierzchni obszaru gminy. Dominują tu piaskowce względnie odporne na wietrzenie; Jura środkowa - osady z tego okresu osiągają miąższość dochodzącą do 80 metrów na terenie gminy. Są reprezentowane przez zlepieńce, iły, iłowce oraz piaskowce wapniste lub dolomityczne; 4 Starostwo Powiatowe w Opocznie: Strategia rozwoju powiatu Opoczyńskiego. Opoczno 2002. 4 | S t r o n a Czwartorzęd - do osadów z tego okresu zalicza się gliny zwietrzelinowe: szare, żółte, szarozielone i brunatne. Ich miąższość nie przekracza jednak 15 metrów5,6. 3.2 Zasoby surowców mineralnych Gmina Żarnów, bogata w surowce mineralne, posiada w swoich granicach przede wszystkim złoża rud żelaza, piaskowców drobnoziarnistych oraz surowców ilastych. Największe znaczenie gospodarcze ma złoże górnokajprowych iłów ceramicznych „Chełsty”, eksploatowane metodą odkrywkową (ryc.3-6). Z punktu widzenia ochrony złóż zostało ono zakwalifikowane do klasy drugiej (rzadko występujące, skoncentrowane w określonym regionie). Głębokość wykopów sięga 20 metrów, wydobycie wynosi około 50 000 ton rocznie (tabela nr 2). Istotne znaczenie gospodarcze ma także złoże liasowych iłów kamionkowych „Paszkowice”. Wysoka jakość surowca oraz rzadkie występowanie podobnych złóż na terenie kraju były podstawami do zakwalifikowanie go do klasy pierwszej, czyli unikatowych w skali całego kraju, o wyjątkowej wartości użytkowej. Złoże było eksploatowane w kopalni głębinowej, lecz wydobycie zostało zakończone ze względu na bardzo wysokie koszty utrzymywania kopalni (zatrudnionych w niej było około 100 osób) a w konsekwencji jej nieopłacalność7. Na terenie gminy występują liczne złoża piaskowców liasowych. Można wśród nich wyróżnić m.in.: złoża piaskowców drobnoziarnistych jasnoszarych o złoże „Żarnów” o powierzchni 4,8 ha o złoże „Sielec I” o powierzchni 0,65 ha o złoże „Sielec II” o powierzchni 1,3 ha o złoże „Sielec III” o powierzchnie 1,75 ha o złoże „Tresta Wesoła” o powierzchni 0,32 ha (tabela nr 3). 5 Tamże. 6 Zarząd Gminy Żarnów: Studium uwarunkowań i kierunków